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基于物理启发方法的高阶调制大型 MIMO 检测器

计算物理 2025-02-25 v1

摘要

应用量子退火或现有的量子/物理启发算法进行 MIMO 检测时,为了获得 Ising 形式总是放弃直接的格雷编码比特到符号映射,从而导致不一致性错误。这通常会导致收敛速度缓慢和错误平底现象,特别是在高阶调制下。我们提出了 HOPbit,一种新型 MIMO 检测器,旨在通过将 MIMO 检测问题转化为高阶无约束二元优化(HUBO)问题同时保持格雷编码比特到符号映射来解决此问题。该方法随后采用模拟概率比特算法直接求解 HUBO 而无性能退化。这一创新策略使 HOPbit 能够实现快速收敛,并在大多数场景下(甚至涉及高阶调制的场景)获得接近最优的最大似然性能。实验表明,在 12 用户大规模和大型 MIMO 系统中,即使计算资源有限,HOPbit 在误码率(BER)方面也比 ParaMax 低几个数量级。此外,与其他传统检测器相比,HOPbit 实现了更低的 BER。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.17241,
  title  = {High-Order Modulation Large MIMO Detector Based on Physics-Inspired Methods},
  author = {Qing-Guo Zeng and Xiao-Peng Cui and Xian-Zhe Tao and Jia-Qi Hu and Shi-Jie Pan and Wei E. I. Sha and Man-Hong Yung},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.17241},
  year   = {2025}
}